[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Dosieren eines flüssigen
Mediums in einer Verarbeitungsmaschine/ insbesondere in einer Rotationsdruckmaschine
oder einer Lackiermaschine, nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
[Stand der Technik]
[0002] Eine Dosiervorrichtung dieser Art ist aus EP 0 071 180 A1 bekannt. Die Dosiervorrichtung
besteht aus einem Kammerrakel, im Wesentlichen aus einem Gehäuse mit Seitenwänden
und am Gehäuse angeordneten Rakelblättern gebildet, wobei ein erstes Rakelblatt als
Arbeitsrakelblatt und ein zweites Rakelblatt als Schließrakelblatt angeordnet sind.
Die Dosiervorrichtung enthält ferner eine Auftragwalze, auf der sich das Rakelsystem
abstützt, so dass mit dem Gehäuse eine Kammer eingeschlossen ist. In die Kammer wird
ein zu dosierendes flüssiges Medium mittels Zulauf eingespeist und überschüssiges
Medium mittels Rücklaufleitung abgeführt.
[0003] Aus EP 0 401 250 B1 ist ein Dosiersystem als Rakelsystem bekannt, dass im Bereich
der Stirnseiten seitlich angeordnete und die Gehäusekammer verschließende Dichtungselemente
(Seitendichtungen) aufweist. Die Dichtungselemente sind der Krümmung der zugeordneten
Auftragwalze angepasst und bestehen aus elastischem bzw. elastomeren Material.
[0004] Weiterhin ist aus US-A 5,150,651 ein Dosiersystem als Rakelsystem mit Kammerrakel
und zugeordneter Aniloxwalze bekannt. Dabei weist das Kammerrakel innerhalb der gebildeten
Kammer zur Aufnahme von flüssigen Medien angeordnete Seitendichtungen auf. Diese Seitendichtungen
weisen der benachbarten Walze zugeordnete, als Schmiertaschen wirkende Vertiefungen
auf. Jede Schmierstofftasche ist zur Versorgung mit einer Schmierflüssigkeit mit einer
Zuführleitung und einer Rücklaufleitung versehen.
[0005] Aus DE 197 29 977 A1 ist ein Offsetdruckwerk zum Lackieren von Bedruckstoffen bekannt.
Hierbei die Dosiervorrichtung durch ein Kammerrakelsystem und eine Auftragwalze gebildet,
wobei das Kammerrakelsystem Seitendichtungen aufweist. Die Auftragwalze ist mit einem
eine Druck-/Lackform tragenden Plattenzylinder in Kontakt und dem Plattenzylinder
ist ein Gummituchzylinder benachbart zugeordnet.
[0006] Von Nachteil ist bei derartigen Ausbildungen, dass insbesondere an den Kontaktflächen
von Seitendichtungen und zugeordneter Auftragwalze, abhängig von der Anpresskraft
der Seitendichtungen, Reibungsmomente entstehen. Zusätzlich entstehen Reibungsmomente
an den Kontaktflächen von Rakelblatt und zugeordneter Auftragwalze. Beim Auftreten
von Reibungsmomenten tritt stets eine Energieumwandlung von irreversiblem Charakter
auf, d.h. es entsteht primär Wärme sowie Abrieb.
[0007] Bei Reduzierung des Anpressdruckes an den Kontaktflächen besteht die Gefahr, dass
Leckagen auftreten und das zu verarbeitende Medium unkontrolliert in die Verarbeitungsmaschine
austritt. Bei einer Versorgung von Schmierstofftaschen mit einem Schmierstoff besteht
die Gefahr, dass der Schmierstoff sich mit dem zu verarbeitenden Medien vermischt.
Ist der Schmierstoff und das zu verarbeitende Medium identisch, so besteht die Gefahr,
dass das zu verarbeitende Medium, insbesondere an den Seitendichtungen und Rakelblättern,
teilweise auch am Gehäuse des Kammerrakels antrocknet bzw. auskristallisiert. Dabei
treten an den Seitendichtungen Leckagen mit den bereits oben genannten Nachteilen
auf, die Seitendichtungen altern frühzeitig und an den Rakelblättern und den Dichtungen
tritt ein frühzeitiger Verschleiß auf.
[Aufgabe der Erfindung]
[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeiden, die insbesondere
im Bereich von Dichtungen und Rakelblättern eines eine Auftragwalze enthaltenden Dosiersystems
ein verschleißarmes Dosieren gestatten und die Reibungsmomente spürbar reduzieren.
[0009] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ausbildungsmerkmale der unabhängigen Ansprüche
gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
[0010] Ein erster Vorteil der Erfindung ist darin begründet, dass die Reibungsmomente an
den Dichtungen (Dichtungssystemen) sowie den Rakelblättern, insbesondere im Bereich
der den Dichtungssystemen benachbarten Rakelblätter, durch den Einsatz eines flüssigen
Schmierstoffes reduziert ist.
[0011] Vorteilhaft ist weiterhin, dass das Antrocknen bzw. Auskristallisieren des zu verarbeitenden
flüssigen Mediums an den Rakelblättern und Dichtungssystemen spürbar vermeidbar ist.
Damit ist auch die Dosierqualität des zu verarbeitenden flüssigen Mediums verbesserbar.
[0012] Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Wärmeentwicklung in den Kontaktbereichen
des Rakelsystems mit der zugeordneten Auftragwalze gering ist. Dies ist insbesondere
bei höheren Umgebungstemperaturen, bedingt durch beispielsweise dem Rakelsystem benachbarte
Trocknereinrichtungen und/oder bei hohen zu verarbeitenden Auflagen, vorteilhaft.
[0013] Weiterhin ist von Vorteil, dass das Dosiersystem in Folge des reduzierbaren Verschleißes
an den Dichtungssystemen und Rakelblättern höhere Standzeiten erzielt. Zusätzlich
sind die Maschinenstandzeiten, beispielsweise bedingt durch Reinigungs- und Servicetätigkeiten,
reduzierbar.
[Beispiele]
[0014] Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dabei zeigen
schematisch:
- Figur 1
- eine Rotationsdruckmaschine mit Druckund Lackwerken,
- Figur 2
- ein Lackwerk mit Dosiervorrichtung (Seitenansicht),
- Figur 3
- das Lackwerk gemäß Figur 2 (Draufsicht).
[0015] Gemäß Figur 1 besteht eine in Reihenbauweise erstellte Bogenrotationsdruckmaschinen
aus mehreren Druckwerken 1, gebildet aus Plattenzylinder 8 und Gummituchzylinder 9
sowie zumindest einem Farbwerk. In Förderrichtung 14 des Bogenmaterials folgen ein
erstes Lackwerk 2, beispielsweise zwei Trocknereinrichtungen 4 und wenigstens ein
zweites Lackwerk 3. Dem zweiten Beschichtungswerk 3 folgt ein Ausleger 5, welcher
zumindest ein endlos umlaufendes Fördersystem 7 und einen Auslegerstapel 6 aufweist.
[0016] Die Lackwerke 2, 3 weisen jeweils einen Formzylinder 12 sowie je eine Dosiervorrichtung
13 auf. Der Bogentransport wird mittels Bogenführungszylinder, speziell Transfertrommeln
10 und Druckzylinder 11, realisiert.
[0017] Jede Dosiervorrichtung 13 weist eine Auftragwalze 15, insbesondere eine Rasterwalze
auf, welche mit einem Kammerrakelsystem 16 gekoppelt ist. Das Kammerrakelsystem 16
weist ein sich achsparallel zur Auftragwalze 15 erstreckendes Gehäuse für die Aufnahme
eines zu verarbeitenden flüssigen Mediums, beispielsweise Lack, auf und besteht ferner
aus einem ersten Rakelblatt 24 (Schließrakel) und einem zweiten Rakelblatt 23 (Arbeitsrakel)
sowie jeweils die derart gebildete Gehäusekammer seitlich begrenzenden Dichtungssystemen
25.
[0018] Die Rakelblätter 23, 24 stützen sich auf dem Walzenmantel der Auftragwalze 15 ab
und das Kammerrakelsystem 16 ist mit wenigstens einer Zuführ- und einer Rücklaufleitung
(Umlaufleitungssystem) für das zu verarbeitende flüssige Medium, beispielsweise Dispersionslack,
gekoppelt.
[0019] Das Kammerrakelsystem 16 weist Dichtungssysteme 25 auf, welche das Kammergehäuse
begrenzen und mit der Auftragwalze 15 in Kontakt sind. Diese Kontaktstellen stellen
Schmierstellen dar, denen jeweils ein Schmierstoffgeber 17, bevorzugt mit der Austrittsöffnung
auf die Auftragwalze 15 gerichtet, benachbart zugeordnet ist.
[0020] Bevorzugt ist in Drehrichtung der Auftragwalze 15 vor dem ersten Rakelblatt 24 (Schließrakel)
des Kammerrakelsystems 16 wenigstens ein Schmierstoffgeber 17 angeordnet, welcher
stets einem Dichtungssystem 25 (Schmierstelle) des Kammerrakelsystems 16 benachbart
zugeordnet ist. D. h. jeder Schmierstelle ist ein Schmierstoffgeber 17 zugeordnet.
Bevorzugt ist das Kammerrakelsystem 16 an beiden Enden mit zwei Dichtungssystemen
25 ausgebildet, so dass je ein Schmierstoffgeber 17 einem Dichtungssystem 25 benachbart
zugeordnet sind.
[0021] Es sind weiterhin Kammerrakelsysteme 16 mit innerhalb der Gehäusekammer angeordneten
Dichtungen bekannt (z.B. US 4 796 528). Bei derartigen Ausbildungen des Kammerrakelsystems
16 sind jedem endseitig angeordneten Dichtungssystem 25 sowie den innerhalb der Gehäusekammer
angeordneten Dichtungen (Dichtungssystem 25) jeweils ein Schmierstoffgeber 17 benachbart
zugeordnet. Bevorzugt sind die Schmierstoffgeber 17 mit einer
gestellfesten, achsparallel zur Auftragwalze 15 angeordneten Traverse 27 getriebetechnisch
als Schubgelenk gepaart. Die Schmierstoffgeber 17 sind dabei in axialer Bewegungsrichtung
26 entlang der Traverse 27 verschiebbar. In einer weiteren Ausbildung sind die Schmierstoffgeber
17 zusätzlich um die Traverse 27 schwenkbar, so dass der Neigungswinkel jedes Schmierstoffgebers
17 zur Auftragwalze 15 bzw. zum Kammerrakelsystem 16 einstellbar ist. Alternativ zur
Traverse 27 sind die Schmierstoffgeber 17 auch an einer Maschinenverschutzung (Innenseite)
verschiebbar und schwenkbar anordenbar.
[0022] An den Austrittsöffnungen der Schmierstoffgeber 17 ist der flüssige Schmierstoff,
insbesondere ein Fluid, beispielsweise Wasser, kontinuierlich in sehr geringen Mengen
oder bevorzugt in Intervallen auf den Walzenmantel der Auftragwalze 15 im Bereich
der Kontaktstellen der Dichtungssysteme 25 abgebbar.
[0023] Jeder Schmierstoffgeber 17 ist mit einem Leitungssystem 18 gekoppelt, welches je
ein Schaltventil 19 aufweist. Jedes Schaltventil 19 ist mit einer Steuerung 20 verbunden.
Bevorzugt ist das Schaltventil 19 ein Impulsmagnetventil, welches mit einem Elektroimpuls
von einigen Millisekunden (≤ 50 ms) betreibbar ist. Als Steuerung 20 ist bevorzugt
eine Maschinensteuerung, alternativ ist ebenso ein Impulsgenerator, einsetzbar. Für
die Schmierstoffversorgung von jedem Schmierstoffgeber 17 ist jedem Schaltventil 19
ein Zuführstrang 21 vorgeordnet und die Zuführstränge 21 weisen einen zentralen Anschluss
22 für den flüssigen Schmierstoff auf.
[0024] In einer weiteren Ausbildung ist jeder Schmierstoffgeber 17 mittels Leitungssystem
18 mit wenigstens einer zeitlich steuerbaren Pumpe (statt des Schaltventils 19) verbunden.
Eine derartige Pumpe steuert sämtliche Schmierstoffgeber 17 oder alternativ ist jeder
Schmierstoffgeber 17 mittels Leitungssystem 18 mit je einer zeitlich steuerbaren Pumpe
ausführbar. Die Pumpe bzw. Pumpen ist bzw. sind mit einer Steuerung 20 verbunden.
Die Steuerung 20 ist bevorzugt eine Maschinensteuerung oder ein Impulsgenerator. Der
oder den Pumpen ist wenigstens ein Zuführstrang 21 mit einem Anschluss 22 vorgeordnet.
[0025] Der Anschluss 22 ist bevorzugt mit einem Leitungssystem für einen flüssigen Schmierstoff
verbindbar. An diesem Anschluss 22 ist der flüssige Schmierstoff, beispielsweise Wasser,
einspeisbar. In einer weiteren Ausbildung ist der Anschluss 22 mit einem Feinfilter
und/oder einem Druckregler und/oder einer Schmierstoffumlaufabsperrung gekoppelt.
[0026] Der flüssige Schmierstoff ist je nach dem zu verarbeitenden flüssigen Medium auszuwählen.
Bevorzugt ist ein zum Schmierstoff kompatibles Fluid einsetzbar. Ist beispielsweise
das zu verarbeitende Medium ein wässriger Dispersionslack, so ist bevorzugt als flüssiger
Schmierstoff Wasser oder ein zum zu verarbeitenden Medium anderes verträgliches Fluid
einsetzbar.
[0027] Der einsetzbare flüssige Schmierstoff dient der Reduzierung der Reibungsmomente an
den Kontaktstellen von Rakelblättern 23, 24 und den Dichtungssystemen 25 mit der Auftragwalze
15 und ist gleichzeitig zum zu verarbeitenden flüssigen Medium kompatibel.
[0028] Das Verfahren und die Vorrichtung ist nicht auf das beschriebene Beispiel in einem
Lackwerk 2,3 beschränkt. Vielmehr sind das Verfahren und die Vorrichtung auch in einem
Offsetdruckwerk 1 einsetzbar. Hierzu ist analog zu DE 197 29 977 A1 die Dosiervorrichtung
13, gebildet aus Auftragwalze 15 und Kammerrakelsystem 16, dem Plattenzylinder 8 zugeordnet.
Das Farbwerk des Offsetdruckwerkes 1 ist inaktiv und die bevorzugt gerasterte Auftragwalze
15 ist mit dem Plattenzylinder 8 in Kontakt. Je nach den Platzverhältnissen sind die
Schmierstoffgeber 17 in Drehrichtung der Auftragwalze 15 vor oder nach dem Kammerrakelsystem
16, den Dichtungssystemen 25 zugeordnet, angeordnet. Das zu verarbeitende flüssige
Medium wird dann von der Auftragwalze 15 an den Plattenzylinder 8 und von diesem an
den Gummituchzylinder 9 übertragen.
[0029] Die Wirkungsweise ist wie folgt: Im Druck-/Lackbetrieb sind die Schmierstoffgeber
17 den jeweiligen Dichtungssystemen 25 benachbart zugeordnet. Über den Anschluss 22
wird ein flüssiger Schmierstoff über die Zuführstränge 21 an die Schaltventile 19
oder Pumpen eingespeist, wobei die Schaltventile 19 oder die Pumpen mittels Steuerung
20 über die Leitungssysteme 18 den flüssigen Schmierstoff in Intervallen (intermittierend)
an die Schmierstoffgeber 17 zuführen.
[0030] An den Schmierstoffgebern 17 wird der flüssige Schmierstoff in Tropfenform oder als
Sprühstrahl ausgetrieben und trifft auf die rotierende Auftragwalze 15, bevorzugt
in Drehrichtung der Auftragwalze vor dem ersten Rakelblatt 24, auf.
[0031] Durch die Zuführung des flüssigen Schmiermittels, vorzugsweise Wasser, wird das von
der bevorzugt gerasterten Auftragwalze 15 geführte flüssige Medium, insbesondere Lack,
im Bereich der Dichtungssysteme 25 geringfügig verdünnt. Dies bewirkt jedoch keine
Beeinträchtigung des flüssigen Mediums bzw. der Dosier- bzw. Beschichtungsqualität.
Vielmehr reduziert der flüssige Schmierstoff das Aufbauen und Aushärten des flüssigen
Mediums im Bereich der Dichtungssysteme 25 sowie der Rakelblätter 23, 24.
[0032] Weiterhin wird die Funktionsfähigkeit der Kontaktstellen an den Dichtungssystemen
25 sowie den Rakelblättern 23, 24 in Verbindung mit der Auftragwalze 15 gewährleistet
und der Verschleiß reduziert. Ebenso ist eine Kühlung der oben genannten Kontaktstellen
erreichbar, was insbesondere bei benachbarten, aktivierten Trocknereinrichtungen 4
vorteilhaft ist.
[0033] Das Verfahren zum Dosieren eines flüssigen Mediums in einer Verarbeitungsmaschine
enthaltend eine Auftragwalze und eine der Auftragwalze zugeordnetes Kammerrakelsystem
geht davon aus, dass an den Schmierstellen, gebildet durch je ein Dichtungssystem
25 und dem Walzenmantel einer Auftragwalze 15, die Schmierstellen bevorzugt mit relativ
kleinen, einstellbaren Schmierstoffmengen eines flüssigen Schmierstoffes versorgt
werden.
[0034] Bevorzugt erfolgt die Versorgung mit flüssigem Schmierstoff in Drehrichtung der Auftragwalze
15 auf deren Mantelfläche vor dem Kammerrakelsystem 16 im Bereich der Dichtungssysteme
25. In einer bevorzugten Weiterbildung wird der Schmierstoff auf die Mantelfläche
der Auftragwalze 15 in Intervallen (intermittierend) zugeführt. Alternativ ist der
flüssige Schmierstoff in Drehrichtung der Auftragwalze 15 auf deren Mantelfläche auch
nach dem Kammerrakelsystem 16 im Bereich der Dichtungssysteme 25 zuführbar.
[0035] Alternativ ist ebenso eine kontinuierliche Schmierstoffversorgung realisierbar, wobei
- bedingt durch die relativ geringe benötigte Menge an Schmierstoff - die intermittierende
Schmierstoffversorgung bevorzugt wird.
Bei beiden Arbeitsverfahren (intermittierende oder kontinuierliche Zuführung) liegt
das Prinzip einer Durchlaufschmierung vor, d.h. es erfolgt keine Schmierstoffrückführung.
[Bezugszeichenliste]
[0036]
- 1
- Druckwerk
- 2
- erstes Lackwerk
- 3
- zweites Lackwerk
- 4
- Trocknereinrichtung
- 5
- Ausleger
- 6
- Auslegerstapel
- 7
- Fördersystem
- 8
- Plattenzylinder
- 9
- Gummituchzylinder
- 10
- Transferzylinder
- 11
- Druckzylinder
- 12
- Formzylinder
- 13
- Dosiervorrichtung
- 14
- Förderrichtung
- 15
- Auftragwalze
- 16
- Kammerrakelsystem
- 17
- Schmierstoffgeber
- 18
- Leitungssystem
- 19
- Schaltventil
- 20
- Steuerung
- 21
- Zuführstrang
- 22
- Anschluss
- 23
- Zweites Rakelblatt
- 24
- Erstes Rakelblatt
- 25
- Dichtungssystem
- 26
- Bewegungsrichtung
- 27
- Traverse
1. Verfahren zum Dosieren eines flüssigen Mediums in einer Verarbeitungsmaschine, insbesondere
für eine Rotationsdruckmaschine oder eine Lackiermaschine, enthaltend eine Auftragwalze
und ein der Auftragwalze zugeordnetes Kammerrakelsystem, wobei das Kammerrakelsystem
ein erstes und ein zweites Rakelblatt und zumindest endseitig je ein an der Mantelfläche
der Auftragwalze anliegendes Dichtungssystem zur Begrenzung des Kammergehäuses aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Auftragwalze im Bereich der Dichtungssysteme des Kammerrakelsystems ein flüssiger
Schmierstoff auf die Mantelfläche der Auftragwalze zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der flüssige Schmierstoff in Drehrichtung der Auftragwalze vor dem Kammerrakelsystem
zugeführt wird.
3. Verfahren nach wenigstens Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der flüssige Schmierstoff in Intervallen zugeführt wird.
4. Vorrichtung zum Dosieren eines flüssigen Mediums in einer Verarbeitungsmaschine, insbesondere
für eine Rotationsdruckmaschine oder eine Lackiermaschine, enthaltend eine Auftragwalze
und ein der Auftragwalze zugeordnetes Kammerrakelsystem, wobei das Kammerrakelsystem
ein erstes und ein zweites Rakelblatt und zumindest endseitig je ein an der Mantelfläche
der Auftragwalze anliegendes Dichtungssystem zur Begrenzung des Kammergehäuses aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass jedem Dichtungssystem (25) der Auftragwalze (15) ein Schmierstoffgeber (17) benachbart
zugeordnet ist,
dass jeder Schmierstoffgeber (17) mit einem Leitungssystem (18) und einem vorgeschalteten
Schaltventil (19), welches mit einer Steuerung (20) gekoppelt ist, verbunden ist,
dass jedem Schaltventil (19) ein Zuführstrang (21) vorgeordnet ist, welcher einen Anschluss
(22) für die Schmierstoffgeber (17) aufweist, wobei am Anschluss (22) ein flüssiger
Schmierstoff einspeisbar und aus den Schmierstoffgebern (17) in Intervallen abgebbar
ist.
5. Vorrichtung zum Dosieren eines flüssigen Mediums in einer Verarbeitungsmaschine, insbesondere
für eine Rotationsdruckmaschine oder eine Lackiermaschine, enthaltend eine Auftragwalze
und ein der Auftragwalze zugeordnetes Kammerrakelsystem, wobei das Kammerrakelsystem
ein erstes und ein zweites Rakelblatt und zumindest endseitig je ein an der Mantelfläche
der Auftragwalze anliegendes Dichtungssystem zur Begrenzung des Kammergehäuses aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass jedem Dichtungssystem (25) der Auftragwalze (15) ein Schmierstoffgeber (17) benachbart
zugeordnet ist,
dass jeder Schmierstoffgeber (17) mit einem Leitungssystem (18) und wenigstens einer vorgeschalteten,
zeitlich steuerbaren Pumpe, welche mit einer Steuerung (20) gekoppelt ist, verbunden
ist,
dass jeder Pumpe wenigstens ein Zuführstrang (21) vorgeordnet ist, welcher einen Anschluss
(22) für die Schmierstoffgeber (17) aufweist, wobei am Anschluss (22) ein flüssiger
Schmierstoff einspeisbar und aus den Schmierstoffgebern (17) in Intervallen abgebbar
ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeder Schmierstoffgeber (17) in Drehrichtung der Auftragwalze (15) vor dem Kammerrakelsystem
(16) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der flüssige Schmierstoff ein Fluid ist.
8. Vorrichtung nach wenigstens Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schmierstoffgeber (17) gestellseitig fixiert und achsparallel zur Auftragwalze
(15) in Bewegungsrichtung (26) bewegbar sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schmierstoffgeber (17) an einer gestellfesten Traverse (27) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach wenigstens Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schaltventil (19) ein Impulsmagnetventil ist.
11. Vorrichtung nach wenigstens Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerung (20) eine Maschinensteuerung oder ein Impulsgenerator ist.